[实用新型]一种电解槽结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属冶炼领域中的电解槽领域，特别涉及一种电极水平设置的电解槽结构。 

背景技术

工业化生产的铝电解槽一直采用电极垂直设置的方式，直流电从水平配置的阳极垂直进入电解槽的电解质层、铝液层和阴极。这种电解槽存在难以解决的技术问题，一是受电磁场的影响大，电流效率最高只能达到95%左右，槽电压保持4.0V左右，才能使电解槽工作稳定，从而使电解槽的电能效率仅有50%左右；二是垂直出电电解槽阳极导电面积大，单位面积产量低。 

发明内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种供电方式简单、电磁危害小、节电效果显著、设备产出率高、节约母线、经济效益好的电解槽结构。

按照本实用新型所提供的设计方案，一种电解槽结构，包含电解熔炼池、电极装置、下料装置，在电解熔炼池内设有电极装置，所述电极装置包含至少一个水平设置的电极单元，电极单元包含阴极、至少一个阳极，所述阴极和阳极相互平行设置，所述阳极包含台阶型阳极炭块、阳极导杆，所述阳极导杆与台阶型阳极炭块的上端连接在一起，所述阴极置于电解质中，阴极的一端嵌入电解熔炼池一侧并延伸至电解熔炼池的外侧，所述电解熔炼池内设有与阴极位置相对应的金属收集槽。

根据上述的电解槽结构，所述电解熔炼池包含槽壳、安装在槽壳内侧的衬体，所述衬体内设有与阴极位置相对应的金属收集槽，所述阴极为由碳素材料或金属材料制成的阴极板，所述阳极导杆上端设有用于固定阳极母线的通孔，阳极母线一端通过阳极软连接与进电母线固定连接。

优选的，所述槽壳包括上口的壳体、焊接在壳体外侧的由加强筋板和加强板构成的外壳和底座，壳体上口的四周设有槽沿板。

优选的，所述衬体包括底部内衬和侧部内衬，所述底部内衬包括保温层、耐火层、防腐层和抗渗层，所述侧部内衬包括保温层和耐火层，所述金属收集槽设置在与阴极板位置对应的底部内衬上。

根据上述的电解槽结构，所述金属收集槽呈斜坡状，为一端高一端低，中间高两端低，中心高四周低，两端高中间低，四周高中心低中的任一种。

根据上述的电解槽结构，所述台阶型阳极炭块由碳素材料制成，台阶型阳极炭块的上端通过连接爪与阳极导杆连接，或台阶型阳极炭块的上端设有螺旋盲孔，阳极导杆通过螺旋盲孔与阳极炭块连接。

优选的，所述连接爪采用耐热钢材质，所述连接爪包含爪齿和爪梁，所述爪齿嵌入阳极炭块中，爪梁与阳极导杆固定连接。

根据上述的电解槽结构，电解槽上部还设置有支撑框架，所述电极装置还包含有电极移动机构，所述电极移动机构包含分别固定在两侧支撑框架上且相互平行的导轨、与导轨相匹配的导轨座和设置在导轨座上的伺服电机，两侧支撑框架的外侧面分别固定设有齿条，所述伺服电机上固定设有与齿条相匹配的齿轮。电极移动机构还可以采用气缸或电液推杆作为调整极距的移动机构。

根据上述的电解槽结构，所述槽壳上部设有密封结构，上部密封结构包含端部密封罩、侧部密封罩，侧部密封罩上设有吊环、阳极导杆移动缝隙及物料添加孔，阳极导杆移动缝隙通过端部密封罩密封，所述端部密封罩材质为耐火板或耐火布。

根据上述的电解槽结构，所述电极单元包含一个阴极、两个阳极，阴极设于两个阳极之间。

本实用新型电解槽结构的有益效果：

1.       本实用新型供电方式简单，电磁危害小，电极单元水平设置，在电解槽内可以为多个，以电压的形式供电，电流不必太大，可以避免磁场的危害，阴极和阳极的表面相互平行，且间距可调；阳极电流从电解槽的上部引入，阴极电流可以从电解槽的侧部引出，或从电解槽的上部引出，或从电解槽的底部引出，可适用于镁、铝、钛、稀土等，使用范围广，产能更大，更加省电。

2.       本实用新型节电效果显著，设备产出率高，阳极和阴极之间极距可以调节，电极单元之间可以有很小的极距，降低电解槽的槽电压；且阴极的两个侧面上都能析出金属，大大提高了设备产出率。

3.       本实用新型节约母线，经济性好，阴极直接浸入电解质中，节省了连接母线，降低了母线的压降，大大节约了生产成本，能够保证稳定的供电效率和生产效率，减少能源损耗。

4.       本实用新型密封性好，使用寿命长，能源利用率高，具有较好的市场推广前景和社会推广价值。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型图1所示的俯视图；

图3为本实用新型图2所示的A-A剖视图；

图4为本实用新型的阳极结构示意图之一；